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HIRAーヒストン複合体の立体構造解析に基づいたヌクレオソーム構造変換機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20051031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

千田 俊哉  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, バイオメディシナル情報研究センター, 主任研究員 (30272868)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Keywordsヒストン / ヒストンシャペロン / ヌクレオソーム / 転写 / X線結晶構造解析 / 大量発現 / クロマチン構造変換 / HIRA / Rクロマチン構造変換
Research Abstract

真核細胞生物のゲノムDNAは、数種類のピストンとの複合体であるヌクレオソーム構造を形成して核内にコンパクトに収納されている。このヌクレオソーム構造は、物理的、化学的損傷からDNAを保護する一方で、転写などのDNA上で起こる反応を抑制している。従って、生体内には遺伝子発現の要不要に応じて、特定の領域のヌクレオソーム構造を破壊したり再形成させたりする分子機構が存在する。しかし、その分子機構の詳細は未だ不明である。本研究では、ヒストンシャペロンHIRAがCIAと協調的に機能してヌクレオソームの再形成に関与するという知見に基づいてmRA一ヒストンーCIA複合体の立体構造を明らかにし、クロマチン構造変換の分子機構の解明を目指す。昨年度の研究から田RAを大腸菌で発現することができることがわかったので、本格的にHIRAの大量発現、精製系の確立に取り掛かった。その結果、ニッケルカラムとイオン交換カラムを用いることで、かなり高純度のmRAを2Lの大腸菌培養液からmgのレベルで精製することに成功した。次に、HIRAとピストンH3.3/H3.1などとの複合体の構造解析を行う上で必要なヒト由来ピストンH3.31H3.1などの大量発現系の確立を行った。発現は大腸菌で行った。この際、大腸菌における低頻度コドンを高頻度コドンに置換し効率のよい発現を目指した。H3.1-H4およびH3.3-H4の共発現系をそれぞれ作成しタグ精製を行ったところ、両者ともに複合体を精製することができた。以上述べた通り、田RAに加えピストンH3.1-H4,H3.3-H4複合体の精製に成功したので、今後はこれらの複合体をさらに組み合わせて結晶化をはじめとする物理化学解析を行っていく予定である。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Theoretical framework for the histone modification network : modifications in the unstructured histone tails form a robust scale-free network2009

    • Author(s)
      林洋平
    • Journal Title

      Genes to Cells 14

      Pages: 789-806

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal structure of Methanococcus jannaschii TATA box-binding protein.2008

    • Author(s)
      Adachi, N.
    • Journal Title

      Genes Cells 13

      Pages: 1127-1140

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecular mechanism of the site-specific histone eviction at active promoter regions.2009

    • Author(s)
      千田俊哉
    • Organizer
      Taiwan-Japan Symposium on crystallography
    • Place of Presentation
      阪大蛋白研(大阪府)
    • Year and Date
      2009-12-08
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of leucine-to-methionine substitutions on the diffraction quality of histone chaperone SET/TAF-Ibeta/INHAT crystals2009

    • Author(s)
      千田美紀
    • Organizer
      Annual meeting of American crystallographic association
    • Place of Presentation
      Sheraton City Centre Hotel(トロント、カナダ)
    • Year and Date
      2009-07-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 組み換えピストン複合体の大量精製法2009

    • Author(s)
      夏目亮
    • Organizer
      日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      熊本全日空ホテル(熊本県)
    • Year and Date
      2009-05-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒストンシャペロンCAF-1とHIRAの大量発現系の構築2008

    • Author(s)
      佐藤優花里
    • Organizer
      特定領域研究「生体超分子構造」第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2008-12-19
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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